Das Projekt HyAfrica befasst sich mit der Erforschung der Vorkommen von natürlichem Wasserstoff in mehreren afrikanischen Ländern, um alternative Energie für lokale Gebiete bereitzustellen. Die langfristige gemeinsame Forschungs- und Innovationspartnerschaft zwischen der Europäischen Union und der Afrikanischen Union im Bereich der erneuerbaren Energien (LEAP-RE) fördert das Projekt mit einem Budget von fast einer Million Euro. HyAfrica ist das erste internationale Forschungsprojekt, das sich mit der Erforschung und dem Potenzial von natürlichem Wasserstoff als neue Energiequelle befasst.
HyAfrica steht für „Towards a next-generation renewable energy source – a natural hydrogen solution for power supply in Africa“. Im Rahmen des Projekts wird die Möglichkeit untersucht, den in bestimmten geologischen Umgebungen in Afrika vorkommenden Wasserstoff zur Stromerzeugung in autonomen und netzunabhängigen Systemen für ländliche und isolierte Gemeinden zu nutzen.
Das von dem portugiesischen KMU Converge!, einer Ausgründung der Universität Évora, koordinierte Projekt-Konsortium besteht aus dem Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik (LIAG), dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, der Universität Mohammed Premier in Marokko, der Universität Lomé in Togo, den Universitäten Limpopo und Pretoria in Südafrika sowie der Universität Eduardo Mondlane und dem Nationalen Direktorat für Geologie und Bergbau in Mosambik. Das Kick-off-Meeting der Partnerorganisationen Mitte September in Ben Slimane, Marokko, bildete nun den Auftakt der Zusammenarbeit. Das Projekt HyAfrica ist für drei Jahre ausgelegt.
Weißer Wasserstoff als regenerative Energiequelle
Natürlicher Wasserstoff – auch weißer Wasserstoff genannt – ist eine primäre und saubere Energiequelle, die sich durch geochemische Reaktionen in geologischen Formationen kontinuierlich generiert. Die Methoden zur Erkundung und Nutzung von natürlichem Wasserstoff sind jedoch nur unzureichend definiert, und in den Ländern, in denen das Projekt durchgeführt wird, gibt es hierfür kaum Regulierungsmaßnahmen.
HyAfrica will das Nutzungspotential des natürlich vorkommenden Wasserstoffs im lokalen Energiesystem der respektiven Regionen in Marokko, Mosambik, Südafrika und Togo untersuchen und die sozioökonomischen Auswirkungen für die lokalen Gemeinschaften bewerten. Das Projekt zielt auf die Nutzung des in geologischen Formationen vorkommenden Wasserstoffgases und seine Verwendung als primäre Energiequelle. Diese ständig nachwachsende Ressource hat das Potenzial, eine kostengünstige, klimafreundliche Ergänzung zur Herstellung von Wasserstoff zu sein, ohne die Ineffizienzen und die einhergehenden Auswirkungen auf Landnutzung, Wasserverbrauch und Rohstoffversorgung, die mit der industriellen Produktion von blauem und grünem Wasserstoff verbunden sind.
Breite Wasserstoff-Expertise zu Potenzialen und Techniken
Das LIAG befasst sich im Arbeitspaket „Geophysikalische Charakterisierung“ mit der Interpretation geophysikalischer Daten und speziell gravimetrischer und magnetischer Anomalien. „Mit unseren geophysikalischen Untersuchungen möchten wir besser verstehen, welche geologischen Bedingungen das Auftreten natürlicher Wasserstoffvorkommen begünstigen“, erklärt Prof. Dr. Gerald Gabriel, Projektleiter des LIAG. Die technischen und kapazitätsbildenden Fähigkeiten für die geophysikalischen Techniken sind für das Verständnis und die Konzeption der erneuerbaren H2-Ressourcen erforderlich.
Das Fraunhofer IEE wird seine Expertise in den techno-ökonomischen Bereichen, der Identifizierung von Geschäftsmodellen und der Folgenabschätzung von Energietechnologien einbringen. Wasserstofftechnologien und elektrische Energiespeicherung sind strategische Geschäftsbereiche des Instituts. Darüber hinaus besitzt das Fraunhofer IEE weitreichende Erfahrungen zur Planung und Nutzung von Wasserstoff auf europäischer Ebene und hat bereits Forschungsarbeiten zu erneuerbaren Energien in afrikanischen Ländern erfolgreich durchgeführt.
Ziel des vom Fraunhofer IEE koordinierten Arbeitspakets ist die Erforschung zweier lokaler Energiesysteme, um das Potenzial des natürlichen Wasserstoffs in Standalone- und Offgrid-Energiesystemen anhand von ausgewählten Geschäftsmodellen in abgelegenen oder kleinen Gemeinden zu bewerten.
»Zusammen mit den lokalen Teams und Universitäten werden wir untersuchen, ob dieser natürlich vorkommende Wasserstoff für die einheimische Bevölkerung wirtschaftlich potenziell nutzbar ist«, sagt Projektleiterin Dr. Maike Buddensiek vom Fraunhofer IEE. »Das Besondere dabei ist, dass gleichermaßen sozio- und techno-ökonomische Aspekte bewertet werden.« Die sozioökonomischen Auswirkungen werden unter der Annahme untersucht, dass sich die Nutzung von Wasserstoff in lokalen Energiesystemen durchsetzt, auch im Hinblick auf die untersuchten Geschäftsmodelle. Hierfür werden gemeinsam die erforderlichen Daten gesammelt, analysiert und für jede Region angepasste methodische Ansätze bereitgestellt.
Wissenschaftlicher Kontakt
Dr. Maike Buddensiek
maike-liselotte.buddensiek@iee.fraunhofer.de
Prof. Dr. Gerald Gabriel
Gerald.Gabriel@leibniz-liag.de
Über LEAP-RE
Das Programm LEAP-RE wurde im Jahr 2020 mit dem Ziel gestartet, Innovationen im Bereich der erneuerbaren Energien zu entwickeln und die Forschungszusammenarbeit zwischen der Europäischen Union (EU) und der Afrikanischen Union (AU) zu stärken. Es zielt darauf ab, die Nutzung erneuerbarer Energien durch ein ausgewogenes Paket von Forschungs-, Demonstrations- und Technologietransferprojekten auf beiden Kontinenten zu steigern.
Das HyAfrica-Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und ist Teil des LEAP-RE-Programms. LEAP-RE wird von der Europäischen Union im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms „Horizont 2020“ unter der Finanzhilfevereinbarung (Grant Agreement) 963530 gefördert.